湖北省科技馆新馆钢结构施工方案介绍复习过程

1、湖北省科技馆新馆钢结构施工方案介绍工程概况1一、工程概况湖北省科技馆新馆项目位于湖北省武汉市东湖新技术开发区，高新大道以北，光谷五路与光谷六路之间。项目分为科技馆、球幕影院、景观桥三个部分。本工程钢结构主要集中在科技馆，总建筑高度约51.1m，采用钢框架-支撑+跨层桁架+钢筋桁架楼承板结构，建筑最大平面尺寸为158.4m150m，地上四层，局部设夹层与地下室。钢结构整体效果图一、工程概况本结构地上四层，局部设有夹层。首层：-0.05二层：9.450三层：26.730四层：38.830夹层：4.330夹层：15.030屋顶：43.330穹顶：50.675本工程钢结构由以下几大部分构成：核心筒结构

2、【钢管混凝土柱支撑（屈曲约束钢板墙）】跨层主桁架【分布于26.730m、38.830m及层间竖向联系构件】环形跨层次桁架【二层至三层间】中庭浮空影院结构【单层网壳及圆管桁架】钢框结构【钢柱、钢梁及层间次桁架】钢结构立面效果图一、工程概况核心筒结构四个集中楼、电梯间井为钢管混凝土柱-支撑(屈曲约束耗能钢板墙)结构，并作为大悬挑跨层桁架的支撑结构。一、工程概况跨层主桁架结构跨层主桁架共12道，通过核心筒贯通整体结构，并向四周悬挑，最大悬挑跨度达32.4米。跨层主桁架具有悬挑跨度大、层高高（最大层高13.5米）及荷载大的显著特点。跨层桁架杆件一般均采用H型或箱型截面。32.4m一、工程概况环形跨层次

3、桁架结构环形跨层次桁架位于26.730m主桁架下方，于二层与三层之间沿外幕墙处设置。环形跨层次桁架效果图一、工程概况中庭浮空影院结构中庭浮空影院内、外壳采用经纬线分割的单层网壳结构，在其屋盖边缘上用三角形立体桁架封边；其屋盖部分为经纬线分割的单层网壳，部分为经纬线分割的圆管桁架。屋盖管桁架屋盖中弦单层网壳一、工程概况中庭浮空影院内、外壳采用经纬线分割的单层网壳结构，在其屋盖边缘上用三角形立体桁架封边；其屋盖部分为经纬线分割的单层网壳，部分为经纬线分割的圆管桁架。浮空影院人行通道环形人行步道箱梁内外壳壳间连接次桁架浮空影院内壳浮空影院外壳一、工程概况钢框结构钢框结构为由钢柱、钢梁及层间次桁架组成

4、的框架整体。二层主体为钢框架-支撑结构，局部在IMAX影院及中央大厅顶部设置钢桁架，并在进门大厅处设置桁架拱。二层结构效果图一、工程概况钢框结构三、四层次桁架由跨层主桁架向外伸展并与层间钢梁相互连接成整体，四周沿外幕墙布置跨层次桁架将三、四层结构、环形次桁架结构连成整体。一、工程概况一、工程概况施工重难点重难点重难点特点特点对策对策施工管理工期紧张施工总工期540天，钢结构总构件约14000件，吊次达11000次，焊缝约20000m，工作量巨大。1.指定合理、高效的施工流程与施工方法。2.针对钢结构安装工作量制定合理现场调度方案，对多个同时展开的作业面有序管理，制定合理的物资进出场计划，避免干

5、扰。多专业的穿插核心筒钢构与混凝土施工的交叉施工方法、钢筋桁架楼承板与混凝土楼板施工时机为两大影响施工质量的关键穿插工序。针对穿插施工制定专项施工方案。一、工程概况施工重难点重难点重难点特点特点对策对策施工管理总包管理因工期紧张、钢构工作量大、占用作业面广造成总包管理压力大，后续专业施工极大的受到钢结构施工时间的影响，后续专业施工资源的调配困难大。努力配合总包方做好总承包管理，及时与后续施工专业咨询、协调，确保不对后续专业的施工造成影响。钢结构施工管理因工期紧张、钢结构造型复杂、施工质量要求高，Q460GJZ-C非常规钢材的厚板焊接等因素影响，钢结构专业管理难度极大。1.针对钢结构测量、焊接施

6、工制定专项施工方案。2.严格控制钢结构深化、制作质量，确保构件质量以减小现场施工难度。3.做好钢结构现场安全管理。4.做好钢结构构件进场安排，避免延误施工进度。一、工程概况施工重难点重难点重难点特点特点对策对策施工技术钢结构深化设计及制作钢结构造型复杂，复杂节点多，相贯焊接节点精度要求高，对钢结构深化、制作要求极高。1.组织精干的深化设计团队，提前介入深化设计工作，及时与设计方沟通交流，减少深化设计的问题，尽快投入制作。2.对制作方进行严格管理，确保构件制作质量及一次制作成功率，保证构件及时到场。安装变形控制中庭环形结构、环形桁架结构、悬挑主桁架结构等的安装对变形控制要求高。1.设计合理的安装

7、工序，采取合理的嵌补方法。2.加强现场测量质量控制，严格把控构件拼装精度。3.加强现场焊接质量控制，采取焊接保护措施，最大化减小焊接变形对结构整体的影响。一、工程概况施工重难点重难点重难点特点特点对策对策施工技术中庭网壳结构的安装中庭网壳结构复杂，投影面积大，构件数量多，构件类型多，现场拼装要求高，难度大。1.根据起重设备的性能于制作厂内合理组装块状单元，平衡散件数量与运输尺寸的要求，减少现场拼装焊接工作。2.制定合理的组装流程，控制应力应变带来的结构变形。结构卸载与拉索张拉、减震系统安装悬挑结构的卸载难度大，减震系统的安装专业难度高，钢拉索张拉时机的选择难度大。与设计方沟通施工流程，精确计算

8、卸载施工过程中的应力应变、及拉索的张拉时机。施工部署2二、施工部署施工分区12道跨层主桁架，通过核心筒贯通整体结构，并向四周悬挑，将整个结构划分为9个区段，即考虑照此将钢结构施工划分为10个区段。分区情况如下图所示：二、施工部署二、施工部署施工总体思路本工程施工工期紧张，需在多个作业面同时展开钢结构施工方能保证后续专业施工。而钢结构多作业面的展开关键在于中庭封闭结构（分区II）的施工时机的选择：因中庭结构支撑在38m筒间主桁架之上，常规顺做施工带来的问题主要反映在必须等待筒间主桁架施工完成，外围结构施工完成后再进行中庭施工，有作业面布置困难、施工过程中中庭将单独占用施工工期两大问题，故为了节约

9、工期，考虑采用中心逆作，周边顺做的施工方法，同时与多个作业区内展开施工。二、施工部署中庭逆作施工考虑到中庭网壳支撑于38m筒间主桁架之上，且中庭网壳结构自身比较薄弱，故采用中庭主桁架及架上网壳结构整体提升。兼顾到网壳结构的受力特点（内壳支撑管桁架），故中庭网壳结构需完整组成内壳、形成受力整体后，方可提升，故采用多段提升。二、施工部署中庭逆作施工的可行性1.中庭逆做施工不占用周边区域的施工作业面，可以保证周边作业区段同时施工；2.整体提升后，中庭区域（分区II）两道主桁架之间高差达12.10m，且桁架间不存在其他的水平结构，起重设备可以利用此空间进行吊装。3.合理预留外围作业分区，方便在中庭结构

10、完成后清理内部场地，撤出物资。12.1m二、施工部署周边顺做施工中庭顺做施工的同时，外围结构同时进行顺做施工，优先进行角部区域（分区3/5/7/9）的施工，留出4/6/8/10分区为中庭物资转运、拼装、临时堆放留出通道，待中庭整体提升完成后，插入4/6/8分区的施工，留下对卸车、转运等影响最小的10分区，以备中庭措施、物资等撤出场地。待中庭施工完成后，撤出物资，插入10分区施工。二、施工部署吊装设备选型及吊装分析选型原则：1.考虑到中庭区域采用整体提升，故中庭结构及筒间跨层主桁架主要依靠提升设备进行就位。2.周边顺做区域因预留4/6/8/10分区，故主桁架、次桁架等较重构件单元均可采用汽车吊于

11、有利位置进行吊装。3.塔吊最不利工况考虑：1）核心筒 口120012005050的钢柱吊装；2）构件的卸车。二、施工部署吊装设备选型及吊装分析施工钢构件现场卸车、转运和吊装利用现场塔吊和汽车吊配合完成。1）施工现场塔吊设置共四台，布置在核心筒外侧，型号为C7050，臂长为60m，塔吊性能表和布置图如图。总体施工流程3三、总体施工流程流程一：土建底板及地下室施工，钢结构柱脚埋件施工三、总体施工流程流程二：土建核心筒及其内钢结构施工，同时插入中庭整体提升桁架的地面拼装，角部3/5/7/9区段开始顺做施工三、总体施工流程流程三：核心筒混凝土养护完成，桁架地面拼装完成，调试提升设备，第一次提升至22.175m三、总体施工流程流程四：中庭内壳及外壳结构堆叠组装，继续角部区段施工，插入边部4/6/8区段施工。三、总体施工流程流程五：中庭结构组装完成，整体提升至设计标高。三、总体施工流程流程六：除10区段外其他区段继续施工，中庭部分22m筒间主桁架拼装并提升。三、总体施工流程流程七：除10区段外其他区段继续施工，中庭浮空影院外壳剩余结构施工。三、总体施工流程流程八：中庭施工完成，施工措施清理出场后，开始10区段施工。三、总体施工流程流程九：10区段施工完成，整体卸载，钢结构主体施工完成。三、总体施工流程特别说明1.预应力镀锌钢拉索的张拉：4/